螺旋千斤顶设计指南(矩形螺纹)
A
A
特 点
优点：
构造简单、传动比大，承载能力高，加工方 便、工作可靠、易于自锁。 缺点：
工作速度不高、摩擦阻力大，传动效率低、 磨损大。
3
最大起重量F =25KN 最大起升高度H=160MM
1、设计一人力驱动的螺旋千斤顶，起重载荷 F=25KN, 最大高度160mm； 2、了解螺旋千斤顶的工作原理，掌握其设计 方法； 3、进行强度和耐磨性计算，并计算其效率和 自锁性； 4、完成本型号千斤顶总装图一张，零件图四 张；
4
Fcr 132.44kN >最大起重量F=25kN
即满足条件，螺杆不会发生失稳。
，螺杆不是大柔度杆，所以临界应力由经验公式得 出。
达到最高起升高度时螺杆稳定，不会发生失稳。
托杯用来承托重物，可用铸钢铸成（ZG35或ZG45），也可用碳钢 模锻制成（Q235），其结构尺寸见图4。其中 D2 (0.6 ~ 0.7)d ； D3 (2.4 ~ 2.5)d。为了使其与重物接触良好，防止重物滑动，在托杯上表 面制出切口和沟纹。为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装置 挡板。直径配合可取H11/a11。
1.6螺杆强度计算 螺杆材料的许用应力值[σ]:71~118.333MPa
4F T 2 3 3 d1 0.2d1
T F d2 tan( ' ) 2
2 2
计算当量应力值σ=45.6MPa，小于许 用应力值，因此强度校核通过 σ=45.6MPa 通过 螺母圈数为Z’=6 螺母高度 H’＝42mm τ=13.54MPa σb=39.56MPa 合格
[ ]
1.1螺杆螺纹类型的选择 螺纹的牙型有矩形、梯形与三角形，常用的是矩形螺纹。为了获得必要的精度又便于 加工，矩形螺纹常靠内径对中，其配合可选为H8/h8~H11h11。螺纹的径向间隙很小， 在强度计算时不予考虑。选矩形螺纹， 配合H8/h8 1.2选取螺杆材料 螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。此题选45钢。 1.3确定螺杆直径
3Fh b [ b ] 2 d1b z
计算得： 螺母的抗剪强度 τ=13.54 MPa < [τ] 螺母的抗弯强度 σb=39.56 MPa < [σb] 2.4螺母的其他尺寸 螺母其它尺寸见图，其中 H' a D (1.6 ~ 1.8)d D1 (1.3 ~ 1.4) D
机械效率为29.89%
垫片及螺栓等标准件
参考文献 [1]李良军.机械设计 高等教育出版社 [2]数字化手册委员会 机械设计手册（软件版） [3]螺旋千斤顶设计指导书
当螺杆转动时，托杯和重物都不转动。因此，在起重时，托杯底部与 螺杆的接触面间有相当滑动。为了避免过快磨损，一方面需要润滑， D2 另一方面要限制接触面间的压力，其许用压力可取为[P]=15~20MPa， 由此可确定托杯直径 为
D4
4F 2 D2 [ P]
托杯材料选择Q235钢。托杯和螺杆采用H11/a11 配合。 D3=84 mm
D4 =21mm，
D2 =46mm
选Q235
式中[P]=18Mpa， D2 D3=84 mm 得：
=21mm,
D4 45.09mm
，
取整为 D4 =46mm
5.1手柄材料 常用Q235和Q215。此处选择Q235钢。 5.2手柄长度Lp 板动手柄的力矩： K·Lp=T1+T2 则 Lp T1 T2 K 式中：K——加于手柄上臂力，间歇工作时，约为150～250N。 T1——螺旋副间的摩擦阻力矩， d2
T1=67.73N·m T2=25.125N·m Lp=464.27mm Lw=575mm dp=20mm 5.4结构出，在手柄两端 面应加上挡环，并用螺钉或铆合 固定，其结构见图。 根据 GB/T 891 - 1986 选用螺 钉紧固轴端挡圈，根据 Dp=20mm，选取B型挡圈，公 称直径28mm，符合设计要求 GB/T 891-1986 B型挡圈 公称直径28mm
低速
6~12
7.5~13
10~13
注：ø<2.5或人力驱动时，[p]可提高20%；螺母为剖分式时，[p]应降低
15%-20%。
滑动螺旋副材料的许用应力
项 目 钢制螺杆 许用应力/ MPa [σ]=σS/3~5 σS为材料的屈服极限/ MPa 许用弯曲应力 [σb] 40~60 50~60 45~55 （1.0~1.2）[σ]
F
Lw L p
D2 (50 ~ 150) 2
故
KLp dp≥ 3 0.1[ ]F dp取20mm
0.1d3 p
≥19.76mm
式中：[]F——手柄材料许用弯曲应力， 当手柄材料为Q235时，[]F=120Mpa。
其中d为内螺纹大径，d=35。
3
D=56mm 公差H8/r7 D1=78.4mm H ' =14mm a
式得出。
p ，螺杆不是大柔度杆，所以临界应力由经验公
3
达到最高起升高度时螺杆稳定，不会发生失稳。
2.5螺母与底座的配合 螺母压入底座上的孔内，圆柱面配合常采用H8/r7或 H8/n7。为了安装简便，应在螺母下端和底座孔上端加工 出倒角。为了防止螺母转动，还应安置紧定螺钉，其直径 可根据起重量取M6～M12。 计算圆整后得 D=56mm；公差H8/r7 D1=78.4mm；
5
D 7= =159.16mm 圆整后得160mm 式中：[]p——底座下枕垫物的许用挤压应力。对于木 材，取[]p=2~2.5MPa。 H1=188mm D5=65mm D6=97mm D7=160mm D8=79mm
4F D62 [ ] p
＝
FP =29.89% 2 (T1 T2 )
H ' Z ' P 42 mm
2.3校核螺纹牙强度
一般螺母的材料强度低于螺杆，故只校核螺母螺纹牙的强度。材料许 用切应力[τ] 取 30~ 40 MPa 材料许用弯曲应力[σb] 取 40 ~ 60 MPa 螺纹牙底宽度 b=0.5P=3.5mm。 根据公式：
F [ ] d1bz
T1 F tan( v )
T2——托杯与轴端支承面的摩擦力矩， T2 = (D2+D4) µF/4。 (µ取0.06)
则
2
。
T1 T2 Lp K
手柄计算长度 是螺杆中心到人手施力点的距离。考虑螺杆头部尺寸
及手握长度，取手柄实际长度 。 手柄实际长度不应超过千斤顶的最小高度，使用时可在手柄上另加套管。 K取200N。 T1=67.73N·m T2=25.125N·m Lp=90.282/200=464.27mm Lw=464.27+10.5+100=574.5mm 圆整后取575mm 5.3手柄直径dp 把手柄看成一个悬臂梁，按弯曲强度确定手柄直径dp，其强度条件为 KLp ≤[]F
d1 4
l i
I A，
d1 2
得 7mm，长度因子 2 ，有 66.71 85 2 d 340 所以有：压杆失稳条件公式：F 1
cr
i
4 2 3.016 108 m 4 ，截面面积 A 4 6.15 10 m ； 64
1 0.00013 2
H' =14mm； a 3
计算螺杆柔度时，螺杆最大受压长度l可按将重物举到最大起升高度 后，托杯底面到螺母中部的高度计算，即
l H H ' / 2 1.5d
式中，d为大径，得 l=160+21+52.5=233.5mm 要求临界载荷 Fcr ，应先计算螺杆的长细比 ； 式中，i为螺旋危险截面的惯性半径，i 惯性矩 I
2.1选取螺母材料 螺母一直处于高应力作用下，材料此处选择用青铜。 2.2确定螺母高度H及螺纹工作圈数Z 螺纹圈数Z和螺母高度H’ 螺母的螺纹圈数通常根据螺纹牙间压 力条件求出，即
F Z d 2 h[ p]
式中， 为螺纹中径；h为螺纹牙高度；[p]为螺纹牙表面许用压 力，其值可查阅教材或手册。考虑到退刀槽的影响，实际螺纹 圈数为 Z’＝Z＋1.5 Z’=5.35。圆整后为6 螺母高度
底座常用铸铁（HT100或HT150），此处选用 HT100。铸件的壁厚 不应小于8～10mm。为了增 加底座的稳定性，底部尺寸应大些，因此，可按1： 5的锥度设计，如图所示。
图中 H1+H'-a=160+28=188mm D8>D1=78.4mm圆整得79mm. D5=D+（5～10）mm =65mm D6=D5+H 1 =97mm
' '
螺杆上端用于支承托杯和在其中插装手柄，因此需加大直径，其结构 见图2。手柄孔径 根据手柄直径 确定， mm。为了便于切制螺纹， 螺杆上应有退刀槽，退刀槽的直径应比 小约0.2~0.5mm，退刀槽的 宽度取为1.5P。为了便于螺杆旋入螺母，螺杆端部应有倒角或制出稍 小于 的圆柱形凸台。为了防止工作时螺杆从螺母中脱出，在螺杆的 下端必须安置钢制挡圈，挡圈用螺钉固定在螺杆端部，尺寸见图。
螺旋千斤顶设计说明书word文档
于是
安全
安全
安全
设计内容
计算及说明
结果
3.1截面的设计
3.2长度的设计
4.压杯的设计
4.1压杯材料
4.2底面耐磨性校核
4.2压杯
手柄材料选用45钢，由前述计算得
其许用抗拉强度为
许用剪切强度为
按操作舒适度及孔加工的方便，选取其截面为圆形，直径为
因 ，而
因此，推导出
故取
令手柄执手距离回转中心长度为 ，则 ，综合各因素取手力为
螺纹升角：
当量摩擦角：
因此
于是
而取计算安全系数为3，则
显然
合理
合理
合理，能自锁
安全
设计内容
计算及说明
结果
螺杆螺纹牙剪切强度
螺母螺纹牙
剪切强度
弯曲强度
2.5螺杆稳定性校核
3.手柄的设计
由 ，
而 ，因要求升程115mm,加上螺母的高度为58mm，再保留余量27mm。
故有
注： 时可以不必进行稳定性校核。
所以
屈服强度为 （GB/T 699——1999）
螺母采用 ，采用砂型铸造
其抗拉强度为
屈服强度为 （GB/T 1176—1987）
根据对螺纹类型和相关传动的特点，选择梯形螺纹，牙型角为30度，
根据耐磨性条件，初步估算螺杆中径
计算中取 ，查表5-12【1】，取 ,
得 d≥26.33mm
根据梯形螺纹的标准GB/T 5796.3—2005，取
于是求得
取手柄长度
压杯选用 （砂型铸造）
，
：压杯底部的外径 ：压杯底部的内径
∴
取 ，则 ，取
螺旋千斤顶设计指南(矩形螺纹)讲解全
图中 H1+H'-a=160+28=188mm D8>D1=78.4mm圆整得79mm. D5=D+（5～10）mm =65mm D6=D5+ =97mm D7= =159.16mm 圆整后得160mm 式中：[]p——底座下枕垫物的许用挤压应力。对于木材，取[]p=2~2.5MPa。 H1=188mm D5=65mm D6=97mm D7=160mm D8=79mm
2.1选取螺母材料 螺母一直处于高应力作用下，材料此处选择用青铜。 2.2确定螺母高度H及螺纹工作圈数Z 螺纹圈数Z和螺母高度H’ 螺母的螺纹圈数通常根据螺纹牙间压力条件求出，即 式中， 为螺纹中径；h为螺纹牙高度；[p]为螺纹牙表面许用压力，其值可查阅教材或手册。考虑到退刀槽的影响，实际螺纹圈数为 Z’＝Z＋1.5 Z’=5.35。圆整后为6 螺母高度
螺纹副材料
滑动副速度 (m·min-1)
许用压强/MPa
钢对青铜
低速 <3.0 6~12 >15
18~25 11~18 7~10 1~2
钢-耐磨铸铁
6~12
6~8
钢-灰铸铁
<2.4 6~12
13~18 4~7
钢-钢
低速
7.5~13
淬火钢-青铜
6~12
10~13
注：ø<2.5或人力驱动时，[p]可提高20%；螺母为剖分式时，[p]应降低15%-20%。
T1=67.73N·m T2=25.125N·m Lp=464.27mm Lw=575mm dp=20mm 5.4结构 手柄插入螺杆上端的孔中，为防止手柄从孔中滑出，在手柄两端面应加上挡环，并用螺钉或铆合固定，其结构见图。 根据 GB/T 891 - 1986 选用螺钉紧固轴端挡圈，根据Dp=20mm，选取B型挡圈，公称直径28mm，符合设计要求 GB/T 891-1986 B型挡圈 公称直径28mm
机械设计-螺旋千斤顶设计说明书-天津大学
螺旋千斤顶作业任务书姓名 专业 机械设计制造 年级 班级设计完成日期 2012 年 11 月 25 日 指导教师一、题目：螺旋千斤顶二、机构简图图1三、工作量1、总装配图一张；2、计算说明书一份。
四、参考资料螺旋千斤顶设计指导书目录1、选题及设计方案-----------------------------------------------------------------3 2、设计目的-----------------------------------------------------------------------------33、螺旋千斤顶计算说明书-----------------------------------------------------43.1螺杆的设计与计算----------------------------------------------------------43.2螺母的设计与计算----------------------------------------------------------63.3螺杆稳定性验算--------------------------------------------------------------83.4托杯的设计与计算----------------------------------------------------------83.5手柄设计与计算--------------------------------------------------------------93.6底座设计与计算-------------------------------------------------------------113.7千斤顶的效率----------------------------------------------------------------12 4、参考资料-----------------------------------------------------------------------------12选题及设计方案设计目的1、熟悉螺旋千斤顶的的工作原理与设计计算方法；2、运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养学生独立工作能力，以及初步学会综合运用所学知识解决材料的选择、强度和刚度计算、制造与装配工艺等方面的问题；3、熟悉有关设计资料，学会查阅手册和运用国家标准；螺旋千斤顶计算说明书螺纹中径升角 ︒=⨯==314.3336arctan arctan2ππψd nP 满足 ︒-≤1'ρψ所以，满足自锁条件，自锁可靠。
螺旋千斤顶设计说明书
螺旋千斤顶设计1.题目介绍：（1） 基本要求：● 设计一个螺旋千斤顶（如右图） （2） 工作参数： ● 最大起重量Fmax=26KN ● 最大起升距Hmax=220mm （3） 设计要求：● 根据最大起升重量选择材料 ● 确定螺纹尺寸 ● 满足耐磨性 ● 强度条件 ● 稳定性条件 ● 自锁条件 （4） 计算要求：● 螺旋传动的材料选择，工作能力计算和自锁性计算，其它结构的工作能力计算；(螺母许用挤压应力[σp] ≈1.5[σb])● 地面承压能力计算，确定下支承面尺寸；(木材许用挤压应力[σp]=3MPa) ● 人手的操作能力计算，确定手柄的直径和长度(人手最大操作力≈200N)。
（5） 绘制装配图和螺母零件图（确定全部结构形式和尺寸）。
2.千斤顶设计2.1螺旋传动设计2.1.1选择螺纹类型千斤顶是传力机构，常用于传力或传递运动的螺纹为矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。
矩形螺纹效率高，但牙型精确制造困难，螺旋副磨损后间隙难以补偿，且内外螺纹旋合定心较难，故常为梯形螺纹所代替；锯齿形螺纹牙的工作边接近矩形直边，多用于承受单向轴向力；梯形螺纹的牙型角α=30°，牙根强度高，螺纹的工艺好，对中性好，不易松动。
综上，本设计选择用梯形单头螺纹。
由于千斤顶对精度的要求不高，而且属于中等旋合长度，因此，公差带选7e 。
A2.1.2选择螺旋副材料《机械设计教程》表2-38千斤顶最大起升重量为26KN ，最大起升距离为220mm ，由千斤顶工作条件可得：其工作转速低，而受力较大。
因此：螺杆材料选择45号钢，螺母材料选择ZCuAl10Fe3。
2.1.3 耐磨性设计根据耐磨性条件确定螺杆中径d2。
求出d2后，按标准选取相应公称直径d 、螺距P 及其它尺寸。
耐磨性设计公式如下：[]p h FPπφ≥2d由于螺母为整体结构，故φ=1.2~2.5，这里取φ=1.7 梯形螺纹h/P=0.5螺杆材料为钢，螺母材料为青铜，滑动速度为低速时，许用压强为[p]=(18~25)MPa 。
千斤顶设计说明书
千斤顶设计说明书螺旋千斤顶设计说明书（一）设计目的：1. 初步学习综合应用所学知识，培养独立解决实际问题的能力；2. 了解和掌握零件设计、部件设计和简单装置设计的过程和方法；3. 明确起重螺旋的设计方法和步骤，为课程设计打下基础。
（二）设计进行步骤及注意事项： 已知条件：最大载荷 N F 9800= 最大升距 mm L 200=起重螺旋为传力螺旋,主要特点是能承受较大的轴向力,并要求自锁,螺杆材料应具有较高的强度,较高的耐磨性,螺母材料出要求有较高的强度外,还应有较好的减磨性.因此螺旋副材料选取钢-青铜,螺杆选用45号钢。
选用梯形螺纹，右旋单线。
根据螺旋副耐磨条件计算螺杆的直径：2[]FPd h p πφ≥p h 55.0=，代入上式,得： 20.8[]F d p φ≥取5.2=φ，对钢-青铜螺旋副MPa P 20][=，1.0~08.0=f 代入数据得：mm d 78.102≥，根据梯形螺纹国家标准，选取螺纹为Tr22⨯5,其基本参数为：mm d 22=，mm D d 5.1922==，mm d 5.163=，mm D 171=，mm D 5.224=，mm p 5=。
计算螺母的螺纹圈数，并求出高度mm d H 75.485.195.22=⨯==φN F 9800=mm L 200=mm d 22=mm d 5.192=mm D 5.192=mm d 5.163=mm D 171=mm D 5.224=mm p 5=1075.9575.48≤===p H n ，取10=n mm p n H 50510=⨯=⨯=1) 螺杆螺纹部分的强度计算：此部分力矩由螺纹力矩1T 和螺杆端面力矩2T 组成。
︒=30α,︒==6.4tanar 2d pπγ, ︒===ψ9.5)]2/cos(/arctan[arctan αf f v v , m N d F T v ⋅=⨯+ψ⨯=882.172/)tan(21γ由于螺杆与托杯之间装有推力球轴承，所以2T <<1T所以螺杆工作部分上端面为危险截面，根据第四强度理论得螺杆危险截面的当量应力 MPa d T d F v 8.452.0342231223=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=πσ 螺杆材料为45号钢，其许用应力为：360[]120~723~53~5sMPa σσ===，[]ca v σσσ=≤，满足要求。
螺旋千斤顶设计计算说明书
螺旋千斤顶设计计算说明书一、 设计条件：1、最大起重量 Fmax=30 kN2、最大起升距离 hmax=180 mm二、 螺纹的设计与计算1. 选择螺纹类型梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动，工艺性好，牙根强度高，对中性好，所以选择梯形螺纹，其牙形为等腰梯形，牙型角α=30° 2. 选取螺杆和螺母材料螺杆材料选择常用的45号钢，查询可知σs =355 MPa ，σb = 600 MPa ；螺母选择青铜（ZCuAl10Fe3），查询可知σs =180 MPa ，σb = 490 MPa ；查询可知滑动螺旋副钢-青铜的许用压力[p]=15 MPa 。
3. 确定螺杆直径由耐磨性条件，螺杆中径d 2≥0.8√Fφ[p]由于螺母为整体结构，且磨损后不能调整，选取φ =2.0，又F=Fmax=30 kN 代入数据可得d 2≥0.8√300002.0×15=25.3 mm按GB/T 5796.2-2005选取公称直径d=28mm 的螺纹，螺距P=5mm ，线数n=1，螺旋副的摩擦系数f=0.09，螺旋角β=15°，查询可知其中径d 2=25.5mm ，满足要求。
4. 自锁性校核螺旋升角γ=arctan nP πd 2=3.57°；当量摩擦角ρv =arctan fcosβ=5.32°故ρv >γ，满足自锁性条件。
5. 螺杆强度校核螺杆所受扭矩T =Fd 22tan (γ+ρv )=59.8 N ∙m螺杆危险截面上既受拉压应力又受扭转切应力，应用第四强度理论，有：σca=√σ+3τ=√(4Fπd12)2+3(T0.2d13)<[σ]查询可知，螺纹小径d1=22.5 mm,代入数据可得σca=75.5 MPa;查询可知，取安全系数S=4，许用应力[σ]=σs4=3554=89 MPa;故σca<[σ],满足强度要求。
6.稳定性计算螺杆柔度λ=4μld1,其中长度系数μ=2，根据经验公式有效长度取l=hmax+1.5d+H2=247 mm，则λ=4×2×24722.5=87.8>80查表可知螺杆临界载荷F cr=π2EI a(μl)2 ,其中惯性半径I a=πd1264,查询可知45号钢E=210GPa，代入数据可得F cr=243.4 kN由稳定性校核公式：S C=F crF≥[S]取[S]=2.5-4,则S C=243.430=8.11>[S],满足稳定性要求。
螺旋千斤顶作业_机械设计课程设计_大作业
螺旋千斤顶主要零件：螺杆、螺母、托杯、手柄和底座。
设计的原始数据：最大起重F=60KN 、最大升起高度H=230mm 。
螺旋千斤顶的设计步骤如下：1.螺杆的设计与计算：（1）螺纹的牙型选用矩形螺纹，采用内径对中，配合选H8/h8，在计算强度时不考虑螺纹的径向间隙。
（2）螺杆的材料 选用Q255——《现代工程材料成型与机械制造基础》 孙康宁 P80（3）螺杆直径螺杆工作时，同时受压力与扭矩的作用，因此它的计算可近似按紧螺纹栓联接的计算公式估算出螺纹内径，即：[]σπF2.5d 1≥查式中螺杆的屈服极限σs=255MPa ，由于Q235是塑性材料，取安全因数n=2，得许用压应力[]σ=127.5MPa ，取整数[]σ=130MPa 。
——《材料力学》 王世斌 亢一澜 P19、P28将上述数据带入得螺杆的直径为d1≥0.02764m ，取d 1=30mm 。
根据经验公式4p d1=，得P=7.5mm 。
参考梯形螺纹标准，螺纹牙型高h=2p，得h=3.75mm 。
d 圆整为整数后，取p d d1-==38-7.5=30.5mm 。
（4）自锁验算在考虑众多因素后，实际应满足的自锁条件为： 1-'≤ρψ原始数据 F=60KN H=230mm配合选H8/h8螺杆的材料选Q255螺杆直径取30.5mm（4）螺母与底座的配合螺母压入底座上的孔内，圆柱面的配合采用H8/n7，为了方便安装，应在螺母下端和底座孔上端制出倒角，紧固螺钉的直径取M8。
3.螺杆稳定性验算计算螺杆柔度时，螺杆最大受压长度l 可按将重物举到最大起升高度后，托杯底面到螺母中部的高度计算，即：1.5d /2H l +'+=H式中d 为大径，d=34mm ，得l=230+56.25/2+1.5X34=309mm由稳定性验算公式22cr l EIF π=——《材料力学》 王世斌 亢一澜 P117、248查表得Q255的弹性模量E=200GPa ， 由惯性矩公式I=()212d d 64-π，得I=1.192510-⨯4m式中cr F 为满足条件的轴向压力将上述数据带入公式得，cr F =2.456KN 510⨯,满足条件，装置稳定。
螺旋千斤顶设计指南(矩形螺纹)讲解33页文档
15、机会是不守纪律的。——雨果
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于计指南(矩形螺 纹)讲解
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
机械设计课程设计螺旋千斤顶的设计
螺旋千斤顶的设计千斤顶一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄等零件所组成。
螺杆在固定螺母中旋转，旋转，并上下升降，并上下升降，并上下升降，把托杯上的重物举起或放落。
把托杯上的重物举起或放落。
把托杯上的重物举起或放落。
设计时某些零件的主要尺寸是设计时某些零件的主要尺寸是通过理论计算确定的，其它结构尺寸则是根据经验公式或制造工艺决定的，必要时才进行强度验算。
设计的原始数据是：最大起重量F=30（kN kN）和最大提升高度）和最大提升高度H=170（mm mm）。
）。
计 算 及 说 明 结 果1、螺杆的设计与计算1.11.1、螺杆螺纹类型的选择、螺杆螺纹类型的选择螺纹有矩形、螺纹有矩形、梯形与锯齿形，梯形与锯齿形，梯形与锯齿形，常用的是梯形螺纹。
常用的是梯形螺纹。
常用的是梯形螺纹。
梯形螺纹牙型梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角α=30º=30º，梯形螺纹的内外螺纹以锥面，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动；它的基本牙形按GB/T5796.1GB/T5796.1——2005的规定。
根据螺旋千斤顶要较强的自锁性选择自锁性较好的梯形螺纹。
01.21.2、螺杆材料的选取、螺杆材料的选取螺杆材料常用Q235Q235、、Q275Q275、、40钢、钢、4545钢、钢、5555钢等。
螺杆承受重载，可初选螺杆的材料为45钢。
最后根据强度条件来验证确定最终材料。
1.31.3、确定螺杆基本尺寸、确定螺杆基本尺寸（1）螺杆公称直径d ：估计螺杆公称直径为30mm 左右，根据手册表3-7可知螺距p螺母为整体式、磨损后间隙不能调整可得φ根据为梯形螺纹h=0.5p由螺纹副材料为钢对青铜，滑动速度为低速，根据表6.5根据公式（根据公式（6.206.206.20）d2≥ =25.24mm，再根据手册的表）d2≥ =25.24mm，再根据手册的表3-7取标准公称直径d ，并检验螺距p 满足条件。
再根据手册的表3-8查的：（2）螺杆中径d2=d-2.5（3）螺杆小径d1=d-5.5 根据经验公式可知（4）手柄孔径d k 由手柄直径d p决定，决定，d d k ≥d p +0.5mm（5）螺纹退刀槽d4的直径比螺杆小径d1小约0.2~0.5mm（6）退刀槽宽度取1.5p（7）螺杆上支撑手柄的大径D13=1.8d（8）螺杆上支撑手柄的大径高度取1.5d（9）螺杆下端挡圈直径D=d+D=d+（（6~106~10））mm 再由设计手册的表5-3取标准件（1010）下端挡圈厚度）下端挡圈厚度H 由表5-3取标准件5mm（1111）螺杆下端与挡圈靠螺钉固定，螺钉孔直径为）螺杆下端与挡圈靠螺钉固定，螺钉孔直径为0.25d（1212）螺杆总长度为）螺杆总长度为H1+H1+H ¢ （1313）螺杆上所有倒角根据手册表）螺杆上所有倒角根据手册表1-28可知（1414）螺杆上超过支撑手柄大径的高度可取比托杯下端厚度厚）螺杆上超过支撑手柄大径的高度可取比托杯下端厚度厚3~4mm1.41.4、自锁验算、自锁验算（1）根据表6.76.7，螺纹副材料为钢对青铜（定期润滑）可知螺，螺纹副材料为钢对青铜（定期润滑）可知螺纹副的当量摩擦系数m v（2）根据当量摩擦角定义可知r v =arctan m v（3）根据自锁条件y ≤r v ，且螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1°，可得中径升角1.51.5、螺杆强度计算、螺杆强度计算（1）根据公式）根据公式（2）由手册表2-7知螺杆材料45钢的屈服强度δs（3）由表6.6可知螺杆许用应力可知螺杆许用应力[[δ]=δs /4（4）根据第四强度理论参考公式（6.236.23））可知螺杆受的应力δ= ,满足强度δ<[δ]。
螺旋千斤顶设计指南(矩形螺纹)讲解
螺杆工作时，同时受压力和转矩的作用，因此它的计算可近似按紧螺栓连接的计算公 式求出螺纹内径，即 式中 为螺杆许用压应力等于屈服应力除以安全系数。屈服应力为355MPa，安全系数S取 5， 所以 [ ] =71 MPa。
d1
4 1.3F [ ]
[ ]
所以d1≥24.1mm. 取圆整=28mm.对于矩形螺纹，先 d 根据经验公式求得螺距P的近似值 P＝ 1 =7mm。然 4 后参照梯形螺纹标准确定P值为7。 螺纹牙高度 h=3.5mm。螺杆直径 d d1 P =35mm d2=d-p/2=31.5mm。 选矩形螺纹 配合H8/h8 选45钢 d=35mm p=7mm d1=28mm h=3.5mm d2=31.5mm
4
Fcr 132.44kN >最大起重量F=25kN
即满足条件，螺杆不会发生失稳。
，螺杆不是大柔度杆，所以临界应力由经验公式得 出。
达到最高起升高度时螺杆稳定，不会发生失稳。
托杯用来承托重物，可用铸钢铸成（ZG35或ZG45），也可用碳钢 模锻制成（Q235），其结构尺寸见图4。其中 D2 (0.6 ~ 0.7)d ； D3 (2.4 ~ 2.5)d。为了使其与重物接触良好，防止重物滑动，在托杯上表 面制出切口和沟纹。为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装置 挡板。直径配合可取H11/a11。
[ ]
1.1螺杆螺纹类型的选择 螺纹的牙型有矩形、梯形与三角形，常用的是矩形螺纹。为了获得必要的精度又便于 加工，矩形螺纹常靠内径对中，其配合可选为H8/h8~H11h11。螺纹的径向间隙很小， 在强度计算时不予考虑。选矩形螺纹， 配合H8/h8 1.2选取螺杆材料 螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。此题选45钢。 1.3确定螺杆直径